基于旋转均匀圆阵的单近场源参数估计解模糊算法

基于阵列的信源定位在无线通信、雷达、声纳等领域运用广泛.针对均匀圆阵下单个高频近场源参数估计存在相位模糊的情况,本文提出利用旋转使同一阵元形成虚拟短基线的解模糊算法.首先,为了对旋转前后两组观测数据进行配准,在圆阵中心设置参考阵元并利用其初始相位差对其他阵元数据进行相位补偿;随后,在通过复共轭积计算各阵元旋转前后无模糊相位差的基础上,使用最小二乘法反演出近场源的方位、俯仰和距离;进一步地,利用反演得到的无模糊近场源参数消除旋转前最长基线阵元间接收信号的相位差模糊,得到长基线下的高精度参数;最后,利用仿真实验验证了本文算法在高频单近场源下的解模糊性能.     

旋转基线相位干涉仪测向精度提高方法

旋转基线相位干涉仪测向法利用阵元间相位差最大值与最小值进行来波角度估计,存在噪声干扰时会产生较大测向误差。针对这一问题,采用三参数最小二乘法对解模糊后的相位差曲线进行幅度、初相和偏移量的估计,进而对相位差曲线进行拟合处理。该方法提高了旋转基线相位干涉仪测向的精度,仿真结果证明了该方法的有效性。     

五元均匀圆阵干涉仪加权测向算法及解相位模糊的条件

研究五元均匀圆阵一维、二维干涉仪测向算法。提出了一种多基线加权干涉仪测向算法，提高了干涉仪测向精度。提出了多基线对的比较法解相位模糊，讨论了该方法在噪声限制和阵列孔径限制下的解相位模糊条件。     

基于基线比值法的多基线相位干涉仪解模糊算法研究

相位干涉仪解模糊通常有两种算法：一种是长、短基线结合的逐级解模糊算法,另一种是基于互质数比的基线比值法。逐级解模糊算法要求构造最短基线,且最短基线应保证无模糊;基线比值法没有最短基线的限制,只需要保证基线长度互质。研究了基于基线比值法的多基线相位干涉仪解模糊算法,分析了正确解模糊对相位测量精度的要求,给出了典型干涉仪基线配置方案,最后通过仿真试验进行了验证,为干涉仪工程优化设计提供了理论指导。     

一种基于平行辅助基线的干涉仪测向算法

针对平面阵测向中存在的相位模糊问题,提出一种基于平行基线的干涉仪测向算法。该算法利用平行基线中短基线相位差可能的模糊数获得长基线的一系列可能相位差,通过相关运算实现解模糊,并利用最小二乘解确定最终的入射信号方向。算法中引入的平行基线有效降低了解模糊运算量,而最小二乘解则提高了算法测向精度。计算机仿真结果验证了算法解相位模糊的正确性和测向的高效性。     

一种改进的相关干涉仪测向算法

针对多阵元相位干涉仪测向过程中的解模糊概率问题,在相位差误差条件下建立了解模糊概率与基线长度比之间的关系,给出一种相关干涉仪基线设计方法,并研究了相关干涉仪的解模糊条件;提出一种改进的相关干涉仪算法,缩小了相关干涉仪的取值范围,优化了相关函数,该方法最大程度地利用了干涉仪孔径尺寸,保证了测向精度,提升了运算速度,同时具有更强的解模糊稳定性.仿真试验表明,改进的相关干涉仪算法有效可行.     

噪扰条件下多基线相位干涉仪解模糊算法

针对多基线相位干涉仪在宽带测向时存在的问题,该文提出了一种基于中国余数定理的相位差解模糊算法,研究了噪扰条件下正确解模糊的条件。该方法选择基线长度满足一定的参差关系,从而解决了测向精度与最大不模糊角度之间的矛盾。计算机仿真证明了该方法的有效性。     

一种多基线相位干涉仪设计方法

根据逐次解模糊算法提出一种相位干涉仪天线阵的基线设计方法,给出设计步骤,推导各基线长度的解析表达式,分析相位干涉仪的主要指标（测向精度、最大允许相位测量误差、最小天线间距）与干涉仪天线阵参数（基线数目、虚拟基线、基线长度）之间的关系。最后,通过仿真实验验证提出的基线设计方法的有效性。     

多基线干涉仪解模糊算法

对辐射源进行无源定位常用的一种测向体制为多基线正交干涉仪体制。该体制设备在测向工作时,由于相位的周期性模糊问题会导致测向结果产生错误,即产生测向模糊。主要针对多基线干涉仪测向模糊问题进行分析,介绍了工程实现过程中常用的几种解模糊算法,通过仿真得出各种算法的在相同条件下的无模糊概率,并且给出了工程实现建议。     

一种非等间距线阵的DOA估计方法

针对非等间距线阵测向中的测向精度和相位模糊之间的矛盾,该文提出了一种基于四阶累积量的波达角(DOA)估计算法。该算法利用基线间的参差关系解相位模糊,以突破VESPA算法中参考阵元间距不大于半波长的限制,从而有效地提高了测向精度。依靠导向矢量、累积量矩阵特征值以及其对应的特征向量三者之间的关系,该算法实现了各基线的相位差与信号源的配对。仿真实验验证了该算法的有效性。     

联合到达时间估计的长基线测向相位解模糊算法研究

基线长度是影响测向精度的重要因素.长基线测向精度高,但基线长度大于半波长时会出现相位模糊.现有的相位解模糊算法大多限制了基线长度.本文在多基线比值法解模糊的基础上结合到达时间估计,提出了一种减小了基线长度限制条件的相位解模糊算法来实现长基线窄带信号测向.仿真结果表明,本算法解模糊概率不受基线长度影响,并且针对不同入射角的信号解模糊能力相同,在适当信噪比条件下能通过设置基线长度达到较高的测向精度.     

基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法

混合源定位在无源雷达中发挥着重要作用.针对均匀圆阵下基于相位差方法的定位精度较低的问题,该文提出基于矩阵差分的远场和近场混合源定位方法.首先,利用二维多重信号(2-D MUSIC)分类方法估计出远场源的方位角和俯仰角;随后,利用协方差矩阵差分方法提取出近场源差分矩阵,通过改进的类旋转不变估计信号参数(ESPRIT-li...     

基于重加权?1范数惩罚的远近场混合源定位算法

现有信源定位方法大多假定信源是远场源或近场源,而实际定位系统中往往存在远场源和近场源共存的情况。为实现远、近场源分离及高精度信源定位,本文在稀疏信号重构理论框架下提出了一种新的远近场混合源定位算法。该算法利用阵列协方差矩阵反对角线元素和重加权l1范数惩罚获得所有信源的到达角（Direction Of Arrival, DOA）估计。在DOA估计的基础上,根据远场与近场源距离参数位于不同区间的特点利用一维搜索实现远、近场源分离以及近场源距离参数的估计。从理论角度分析了重加权l1范数惩罚算法的重构性能。本文所提算法不仅同时适用于高斯和非高斯信号,而且无需多维搜索和参数配对,也无需信源数的先验信息,同时还可以获得较好的定位精度。计算机仿真结果验证了所提算法的有效性。     

基于相位干涉仪阵列多组解模糊的波达角估计算法研究

该文针对利用相位干涉仪估计波达角过程中的相位模糊的问题,提出了一种利用多个相邻阵元之间的相位差以及它们的间距比进行多组解模糊的方法,并且分析了这种方法得到正确波达角估计值的条件。仿真试验验证了上述结论的正确性。     

一种基于余弦函数的相位干涉仪阵列DOA估计算法

该文针对相位干涉仪阵列估计波达角过程中的相位差模糊问题,提出一种基于余弦函数的波达角估计算法,并分析了该算法的估计值唯一性条件,该条件比相位差解模糊算法的唯一性条件更宽松。不同情况下的仿真结果表明,只要阵列的基线距离满足估计值唯一性条件,采用该算法能够有效进行高精度的波达角估计。     

基于时间调制的单通道多基线相位干涉仪测向

基于时间调制理论,提出了一种单通道框架下的多基线相位干涉仪测向方法,其克服了传统相位干涉需要多个射频通道带来的系统复杂度高以及通道幅相不一致性问题.所提方法利用单刀多掷开关周期性接通多基线相位干涉的各天线单元,并从接收信号产生的谐波特征中同时估计多组基线产生的相位差.首先分析传统多基线相位干涉仪测向存在的局限性,然后提出基于时间调制的单通道多基线相位测量方法,最后结合2～8GHz宽带测向需求,设计四基线相位干涉仪并进行仿真.仿真结果显示,在2～8 GHz范围内,测向误差能达到0.1°以内,证明了本文方法的有效性.     

基于混合基线的任意平面阵列干涉仪测向方法

为了适应各种阵列构型,该文提出基于混合基线的任意平面阵列干涉仪测向方法。首先,基于无相位模糊的数学模型分析,推导了混合基线任意平面阵干涉仪测向方法。然后,针对相位模糊问题,提出了基于归一化改进方向函数的聚类方法,并给出了基线对的选取方法。最后,通过数值仿真在随机任意阵、均匀圆阵和半圆阵上验证了所提方法的有效性。该方法对所选基线对中两个基线的长度和斜率没有约束。仿真结果显示,借助灵活的基线对选择以及归一化改进方向函数的引入,混合基线算法的解模糊性能优于等长基线算法和立体基线算法。